内容正文:
第1节 植物细胞工程
二 植物细胞工程的应用
第2章 细胞工程
一、植物繁殖的新途径
1.快速繁殖
(1)概念:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点:
①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖;
②可以保持优良品种的遗传特性。
铁皮石斛的产业化育苗
(3)实例:一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。
2.作物脱毒
(1)概念:切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
(2)作用对象:无性繁殖的作物。
(3)特点:用无性繁殖的方式进行繁殖的作物,它们感染的病毒很容易传给后代,病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低、品质变差。脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。
(4)实例:马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。
脱毒马铃薯田与被病毒感染的未脱毒马铃薯叶片
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)过程(花药取自二倍体植株):通过花药(或花粉)培养获得单倍体植株,然后经过诱导染色体加倍,当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。
(2)特点:
①极大地缩短了育种的年限,节约了大量的人力和物力。杂交育种培育一个可以稳定遗传的作物优良品种,一般不断自交选优,常需5~6年。而单倍体育种当年就能培育出所需纯合体。
②可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体,染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
(3)实例:单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。
我国培育的单育1号烟草是世界上第一个单倍体作物新品种
(4)原理:染色体(数目)变异、植物细胞的全能性。
2.突变体的利用
(1)概念:即用射线、化学物质等对不断增殖的细胞进行诱变;从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(2)常用材料:愈伤组织、单倍体育种获得的隐性纯合体。
(3)过程
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
突变体
筛选培育
新品种
诱变处理
(4)实例:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
(5)产生突变体的原因:在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。
(6)特点:通过人工诱变提高愈伤组织的突变率,从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种,加快育